甲烷悖论PPT

甲烷“悖论”是什么湖泊表层有氧水体出现了 CH4过饱和现象，这种现象被称为“甲烷悖论”湖泊表层过饱和CH4的来源外来假说“外来假说”认为，湖心表层水体中C...

甲烷“悖论”是什么湖泊表层有氧水体出现了 CH4过饱和现象，这种现象被称为“甲烷悖论”湖泊表层过饱和CH4的来源外来假说“外来假说”认为，湖心表层水体中CH4 过饱和现象是岸边浅水区域( 0～6 m)向湖心深水区域(＞6m) 横向传输扩散造成的。它强调岸边浅水区底泥CH4 的产生与横向扩散传输，如由风、过往船只等引起的扰动促进浅水区CH4 的释放，并向湖心表层水体做横向传输扩散自产假说“自产假说”认为，产甲烷古生菌能在湖泊表层有氧水体中产生 CH4“自产假说”有 2 种相反的观点一种观点认为，产甲烷古生菌不能在有氧环境下生存，只能存活在有氧水体的厌氧微环境中，厌氧微环境是有氧水体原位产CH4的重要场所，如线粒体、直径大于500 μm 聚合物、浮游动物的肠胃、二甲基磺基丙酸盐( DMSP ) 厌氧的细胞质等这种观点其实是对 “CH4 产生于厌氧环境”这一传统观点的认同与修正，但是 Tang 等使用50μm的网过滤 Lake Skechlin 6 m深处水样后在实验室培养，过滤后水体 ( 认为没有大型聚合物) 有氧CH4产生速率为未过滤水样的 42．7%，这说明CH4产生并不局限于厌氧微环境。另一个观点认为，产甲烷古生菌能在有氧环境下生存，因为产甲烷古生菌对氧气具有抗性，CH4可以直接从表层有氧水体中产生，如甲基膦酸酯( MPn) 脱甲基、磷酸酯的降解、藻类光合和固氮作用、有色可溶性有机物( CDOM) 在紫外辐射下的分解等( Donis et al．，2017; Zhou et al．，2018) 。为了获取磷物质，缺磷水体中含甲基复杂化合物( 如 MPn、DMSP 等) 在相关细菌的作用下进行脱甲基作用，而CH4成为这一过程的重要副产物，如印尼的 Lake Matano 等湖泊出现此种情况。藻类动态及其光合作用是“自产假说”中 CH4 的另一来源途径，但是这一机理尚不明确，可能是光合自养生物( 如藻类) 为产甲烷古生菌提供厌氧微环境，直接将含甲基物质转化成 CH4，CH4合成关键酶( 甲基辅酶 M 还原酶 A) 参与 CH4产生过程( Grossart et al．，2011) ，乙酸发酵是 CH4 产生途径;也可能是产甲烷古生菌利用光合自养生物释放的中间产物制造 CH4，如 Lake Stechlin 上层水体中 CH4 浓度与溶解氧( DO) 浓度的峰值重合，藻类的光合作用中间产物可能起到很大作用